I de senere år er interessen for studiet af den orale mikrobiota som en markør for sundhedstilstand steget enormt. Der udføres mere og mere forskning inden for mikrobiologi, og derfor er de konklusioner, vi kan drage, mere videnskabeligt validerede.
Forskellen mellem mikrobiom og mikrobiota.
Før vi går i dybden, lad os afklare et ofte stillet spørgsmål: Er mikrobiomet det samme som mikrobiota, og hvordan adskiller de sig? Selvom vi nogle gange kan se disse udtryk ombyttet som synonymer, er der forskelle i deres betydning. Mikrobiomet er samlingen af alle de mikroorganismer, der naturligt bebor vores krop, og dens DNA, dvs. det refererer til samlingen af genomer fra alle mikroorganismer i miljøet eller et specifikt rum: menneskekroppen, et hav, et substrat, en plante...
På den anden side refererer mikrobiota til det sæt af mikroorganismer (bakterier, vira og svampe), der findes i et specifikt miljø eller rum, som normalt er en del af den menneskelige krop (oral, tarm, hudmikrobiota...), men der findes mikrobiota i et hav, et substrat eller en plante, som vi sagde før, men uden specifikt at studere disse mikroorganismers genom. Mikrobiotaen kan beskrives ved hjælp af forskellige metoder, for eksempel ved observation gennem et mikroskop eller ved at analysere DNA'et fra de mikroorganismer, der er til stede i det pågældende rum, hvilket er den metode, vi bruger hos 24Genetics.
Funktioner af den orale mikrobiota
Mikrobiotaen spiller en fundamental rolle i menneskers sundhed. Faktisk er antallet af prokaryote celler (bakterier og arkæer) i vores krop større end antallet af menneskelige celler, og de tegner sig for omkring 3 kilo (ca. 6.5 pund) af vores krop. Den orale mikrobiota beskytter os mod patogener, hjælper med udviklingen af vores immunsystem og letter fordøjelsen af mad for at producere energi.
Bakteriers indvirkning på vores kroppe
I begyndelsen af 1990'erne troede man i den akademiske verden, at sekventeringen af det menneskelige genom ville være tilstrækkelig til at forstå grundlaget for sundhed og sygdom. Analysen af det menneskelige genom var imidlertid kun en introduktion til den genetiske sammensætning af vores organisme. Mennesker og deres kommensale mikroorganismer har udviklet sig sammen i løbet af de sidste to millioner år, og er blevet afhængige af hinanden (Avila et al., 2009).
Studiet af mikrobiotaen går tilbage til begyndelsen af det 20. århundrede, og dets begyndelse tilskrives Elie Metchnikoff , en af Pasteurs elever. Metchnikoff fremhævede de gavnlige virkninger af mælkesyrefermenter på tarmens mikrobiota (dengang kaldet flora) og på vores organisme generelt. Som et resultat af dette arbejde lancerede han ideen om, at bakterier, der tilhører tarmfloraen, langt fra at være patogene, spiller en væsentlig rolle i vores helbred.
Over tid har mikrobiologiske undersøgelser med fokus på disse bakterier afsløret deres rolle i forskellige aspekter af vores organisme, især i optagelsen af vitaminer og næringsstoffer , samt i styrkelsen af vores immunitet.
Siden 2006 har videnskabelige og teknologiske fremskridt inden for high-throughput-sekventering gjort det muligt for forskere at dechifrere bakteriegenomet i vores mikrobiota, både i tarmen og fra andre områder af kroppen. Takket være denne proces er egenskaberne af adskillige hidtil ukendte bakteriearter blevet opdaget og analyseret, da de fleste af dem ikke kan dyrkes in vitro.
Disse fremskridt har ført til to vigtige opdagelser. For det første har det vist sig, at hvert individ besidder sin egen unikke mikrobiota, selvom der er en konstant fordeling af bakteriearter fundet i alle raske individer, der danner et fælles grundlag. For det andet er det blevet observeret, at der er forskelle mellem mikrobiotaen hos raske og syge individer, både i mikrobiotaens mangfoldighed og i de organismer, der findes i den og deres proportioner (Alvarez et al., 2021).
Forskellen mellem Eubiose og Dysbiose
I studiet af mikrobiota er det vigtigt at overveje begreberne eubiose og dysbiose. Begrebet eubiose bruges til at beskrive mikrobiotas normale og afbalancerede tilstand , således at den opfylder de nødvendige krav for, at vi kan drage fordel af dens positive virkninger på vores helbred. På den anden side bruges udtrykket dysbiose til at henvise til en ubalance i bakteriesammensætningen i en økologisk niche sammenlignet med det mønster, der anses for normalt og afbalanceret. Ved dysbiose kan der være en midlertidig eller permanent forsvinden af nogle af de gavnlige sundhedseffekter.
Hvad er den orale mikrobiota
Mundhulen indeholder den næststørste og mest forskelligartede mikrobiota i kroppen, kun overgået af tarmen, og er hjemsted for mere end 700 bakteriearter , herunder kommensale, symbiotiske og patogene arter.
Den orale mikrobiota findes i spyttet på overfladen af tandkødet og tænderne og danner biofilm. Biofilm er komplekse, strukturerede bakteriesamfund, der klæber til en overflade og er indhyllet i en ekstracellulær matrix produceret af bakterierne selv. Disse bakteriesamfund danner en slags "hjem", hvor de kan interagere og beskytte hinanden og skabe en struktur, der er modstandsdygtig over for eksterne angreb (Lasa et al., 2005).
En lang række undersøgelser har vist, at mundens mikrobiota hos raske individer forbliver stabil og normalt ikke er sygdomsfremkaldende. Men under visse omstændigheder kan visse bakterier blive destruktive og føre til udvikling af orale sygdomme som paradentose og endda påvirke sundheden på det systemiske niveau.
Den orale mikrobiota kan klassificeres i:
- Kernemikrobiota (fælles for alle): refererer til bakteriearter, der er konsekvent til stede i alle individer.
- Variabel mikrobiota (forskelligt blandt individer): refererer til bakteriearter, der varierer mellem individer som reaktion på deres livsstil, fænotype og genotype.
Hvilke faktorer ændrer den orale mikrobiota?
Den orale mikrobiota kan ændres af endogene faktorer, såsom genetik, alder og herkomst, og eksogene faktorer, såsom rygning, kost, alkoholforbrug, antibiotika eller graviditet. Dette kan forstyrre bakteriebalancen, hvilket fører til infektionssygdomme i mundhulen, såsom caries eller paradentose (figur 1).
Figur 1. Menneskelig mangfoldighed bestemmer sammensætningen af det orale mikrobiom. Genetik, etnicitet, socioøkonomisk status (gennem dens indflydelse på kost og alkoholforbrug), rygning og alder påvirker sammensætningen af et individs orale mikrobiom. Kilde: (Herremans et al., 2022).
Derfor er de faktorer, der påvirker mikrobiotaen, som vi kan kontrollere, kost, rygning og alkoholforbrug.
Hvad angår kosten, letter et højt forbrug af sukkerarter væksten af acidogene bakterier, dvs. dem, der producerer mælkesyre som følge af sukkergæring. Disse bakterier omfatter både dem, der fører direkte til caries, og dem, der skaber det nødvendige miljø for, at sekundære invasive bakterier kan forårsage caries. På den anden side hjælper en kost rig på fibre og mejeriprodukter til at opretholde en afbalanceret mikrobiota (Santonocito et al., 2022).
Alkoholforbrug øger grampositive bakterier, såsom Streptococcus mutans og arter af slægten Lactobacillus, som kan forårsage huller i tænderne. Derudover omdanner orale bakterier ethanol til acetaldehyd, som er et kræftfremkaldende stof (Li et al., 2022).
Et moderat indtag af rødvin kan dog forbedre mundsundheden, da den indeholder en blanding af organiske syrer, som er aktive mod orale streptokokker, der er ansvarlige for caries (Esteban-Fernandez et al., 2018).
Tobak har til gengæld stor indflydelse på den orale mikrobiota, da den øger surhedsgraden af spyt, reducerer ilt i mundhulen, påvirker mundbakteriers vedhæftningsevne og svækker værtens immunsystem. Derudover bærer cigarer et stort antal forskellige bakterier, hvoraf nogle, såsom arter af slægten Bacillus og arter af Clostridium, kan overleve rygeprocessen og kolonisere mundhulen (Wu et al., 2016).
Oral mikrobiota og oral sundhed.
En sund oral mikrobiota hjælper med at forhindre overvækst af skadelige bakterier, da gavnlige bakterier konkurrerer med patogene bakterier om tilgængelige ressourcer og plads. Disse gavnlige bakterier kan også producere antimikrobielle stoffer, der hjælper med at opretholde et sundt oralt miljø. Blandt de slægter af bakterier, der anses for gavnlige, fordi de har anti-inflammatoriske egenskaber, er Haemophilus og Neisseria.
På den anden side kan ubalancer i den orale mikrobiota føre til orale sygdomme som caries og paradentose. Caries er forårsaget af produktion af syrer af bakterier, der nedbryder madrester og danner tandplak, som beskadiger tandemaljen. Paradentose er derimod karakteriseret ved betændelse i tandkødet og beskadigelse af tændernes støttevæv på grund af tilstedeværelsen af sygdomsfremkaldende bakterier i tandplak såsom "Porphyromonas gingivalis".
Derudover er indflydelsen af oral mikrobiota på oral cancer gennem forskellige mekanismer blevet påvist i de senere år (figur 2):
- Orale infektioner og dysbiose er ansvarlige for at fremme et proinflammatorisk mikromiljø, hvor inflammatoriske cytokiner og matrixmetalloproteinaser fremmer tumorudvikling og -progression.
- Bakterier i mundhulen producerer reaktive oxygen- og nitrogenarter såvel som onkogene metabolitter (f.eks. nitrosaminer) for at inducere genetisk skade i mundslimhindeceller.
- Oral dysbiose fører til ændrede epitelbarrierer, som disponerer mundslimhinden for udvikling af kroniske præcancerøse læsioner.
- Endelig er oral dysbiose ansvarlig for adskillige epigenetiske ændringer, som fremmer tumorudvikling (f.eks. ændring af onco-miRNA'er eller DNA-methyleringsfænomener).
Figur 2. Mekanismer, hvorigennem oral dysbiose kan føre til oral cancer. Kilde: (Radaic & Kapila, 2021)
Oral mikrobiota og systemiske sygdomme
På den anden side kan den orale mikrobiota fremme udviklingen af systemiske sygdomme såsom kræft i bugspytkirtlen eller lungekræft. Selvom årsagssammenhængen mellem mikrobiota og udviklingen af disse sygdomme ikke er blevet påvist, er der blevet bevist en sammenhæng, og for eksempel ved lungekræft er der voksende beviser for, at den orale mikrobiota kan påvirke udviklingen og progressionen af denne sygdom. Det er blevet observeret, at visse mikroorganismer, der er til stede i den orale mikrobiota, kan migrere ind i lungerne gennem aspiration eller inhalation, hvilket kan udløse en kronisk inflammatorisk reaktion i lungerne. Denne kroniske inflammation kan igen bidrage til udviklingen af præeksisterende tilstande, der øger risikoen for lungekræft, såsom kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) eller kronisk bronkitis (Maddi et al., 2019).
Endelig er der voksende beviser for en sammenhæng mellem parodontitis, med en klar indflydelse fra det orale mikrobiom, og systemiske sygdomme som blandt andet Alzheimers sygdom . Parodontitis er en kronisk inflammatorisk sygdom, der påvirker vævet, der omgiver og støtter tænderne. Den er karakteriseret ved ophobning af bakteriel plak og betændelse i tandkødet, hvilket kan føre til knogletab og dannelse af parodontale lommer. Personer med parodontitis har vist sig at have højere niveauer af inflammatoriske markører i kroppen, hvilket tyder på, at den kroniske inflammation forbundet med parodontitis kan spille en rolle i udviklingen og progressionen af Alzheimers sygdom. Derudover er specifikke parodontale bakterier blevet identificeret i hjernen hos patienter med denne sygdom. Det er blevet teoretiseret, at disse bakterier kan rejse fra mundhulen til hjernen, udløse en inflammatorisk reaktion og bidrage til den neuronale skade, der er karakteristisk for Alzheimers sygdom (Asher et al., 2022; Dominy et al., 2019).
Oral mikrobiota og 24Genetics
Hos 24Genetics har vi lanceret en oral mikrobiota-test , baseret på analyse af genomet af mikroorganismer, der findes i spyt, herunder bakterier, vira og svampe. Udover at kende sammensætningen af din orale mikrobiota, vil du være i stand til at opdage din direkte prædisposition for parodontitis og indirekte prædisposition for andre patologier. Klik her for at lære mere om vores nye test.
Bibliografi
Álvarez, J., Fernández Real, JM, Guarner, F., Gueimonde, M., Rodríguez, JM, Saenz de Pipaon, M., & Sanz, Y. (2021). Mikrobiota tarm og salud. Gastroenterología y Hepatología , 44 (7), 519–535. https://doi.org/10.1016/J.GASTROHEP.2021.01.009
Asher, S., Stephen, R., Mäntylä, P., Suominen, AL, & Solomon, A. (2022). Parodontal sundhed, kognitiv tilbagegang og demens: En systematisk gennemgang og metaanalyse af longitudinelle studier. Journal of the American Geriatrics Society , 70 (9), 2695–2709. https://doi.org/10.1111/JGS.17978
Avila, M., Ojcius, DM, & Yilmaz, Ö. (2009). Den orale mikrobiota: At leve med en permanent gæst. Https://Home.Liebertpub.Com/Dna , 28 (8), 405–411. https://doi.org/10.1089/DNA.2009.0874
Dominy, SS, Lynch, C., Ermini, F., Benedyk, M., Marczyk, A., Konradi, A., Nguyen, M., Haditsch, U., Raha, D., Griffin, C., Holsinger, LJ, Arastu-Kapur, S., Kaba, S., Lee, A., Ryder, MI, Potempa, B., Mydel, P., Hellvard, A., Adamowicz, K., … Potempa, J. (2019). Porphyromonas gingivalis i hjerner med Alzheimers sygdom: Bevis for sygdomsårsag og behandling med småmolekylære hæmmere. Science Advances , 5 (1). https://doi.org/10.1126/SCIADV.AAU3333
Esteban-Fernández, A., Zorraquín-Penìa, I., Ferrer, MD, Mira, A., Bartolomé, B., González De Llano, D., & Victoria Moreno-Arribas, M. (2018). Hæmning af orale patogeners adhæsion til humane gingivale fibroblaster af vinpolyfenoler alene og i kombination med et oralt probiotikum. Journal of Agricultural and Food Chemistry , 66 (9), 2071–2082. https://doi.org/10.1021/ACS.JAFC.7B05466/ASSET/IMAGES/LARGE/JF-2017-05466N_0003.JPEG
Herremans, KM, Riner, AN, Cameron, ME, McKinley, KL, Triplett, EW, Hughes, SJ, & Trevino, JG (2022). Det orale mikrobiom, bugspytkirtelkræft og menneskelig mangfoldighed i præcisionsmedicinens tidsalder. Microbiome 2022 10:1 , 10 (1), 1–14. https://doi.org/10.1186/S40168-022-01262-7
Lasa, I., Pozo, JL del, Penadés, JR, & Leiva, J. (2005). Biofilm af bakterier og infektioner. Anales Del Sistema Sanitario de Navarra , 28 (2), 163–175. https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1137-66272005000300002&lng=es&nrm=iso&tlng=es
Li, X., Zhao, K., Chen, J., Ni, Z., Yu, Z., Hu, L., Qin, Y., Zhao, J., Peng, W., Lu, L., Gao, X., & Sun, H. (2022). Daglige ændringer i det orale mikrobiom hos patienter med alkoholafhængighed. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology , 12 , 1068908. https://doi.org/10.3389/FCIMB.2022.1068908/BIBTEX
Maddi, A., Sabharwal, A., Violante, T., Manuballa, S., Genco, R., Patnaik, S., & Yendamuri, S. (2019). Mikrobiomet og lungekræft. Journal of Thoracic Disease , 11 (1), 280–291. https://doi.org/10.21037/JTD.2018.12.88
Radaic, A., & Kapila, YL (2021). Oralomet og dets dysbiose: Ny indsigt i orale mikrobiom-vært-interaktioner. Computational and Structural Biotechnology Journal , 19 , 1335–1360. https://doi.org/10.1016/J.CSBJ.2021.02.010
Santonocito, S., Giudice, A., Polizzi, A., Troiano, G., Merlo, EM, Sclafani, R., Grosso, G., & Isola, G. (2022). En sammenhæng mellem kost og det orale mikrobiom: Balance mellem ernæring og inflammation og immunsystemets respons under parodontitis. Nutrients , 14 (12). https://doi.org/10.3390/NU14122426
Wu, J., Peters, BA, Dominianni, C., Zhang, Y., Pei, Z., Yang, L., Ma, Y., Purdue, MP, Jacobs, EJ, Gapstur, SM, Li, H., Alekseyenko, AV, Hayes, RB, & Ahn, J. (2016). Cigaretrygning og det orale mikrobiom i en stor undersøgelse af amerikanske voksne. The ISME Journal 2016 10:10 , 10 (10), 2435–2446. https://doi.org/10.1038/ismej.2016.37
